(57)【要約】【課題】  曲がり堰に対応してろ過装置を設置することができると共に、その設置後に越流水負荷が増大することのない曲がり堰用ろ過装置を得ることにある。【解決手段】  夾雑物を掻き寄せるスクリュー羽根２３と、前記スクリュー羽根２３を駆動するスクリュー軸２４と、処理水を排出するスクリーン２２とからなる曲がり堰用ろ過装置において、前記スクリーン２２を穴明き構成としたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
夾雑物を掻き寄せるスクリュー羽根と、前記スクリュー羽根を駆動するスクリュー軸と、処理水を排出するスクリーンとからなる曲がり堰用ろ過装置において、前記スクリーンが穴明きであることを特徴とする曲がり堰用ろ過装置。
【請求項２】
前記スクリュー軸が軸ピースと可撓性軸継手とからなることを特徴とする請求項１記載の曲がり堰用ろ過装置。
【請求項３】
前記スクリュー軸が可撓部材からなることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の曲がり堰用ろ過装置。
【請求項４】
前記スクリュー羽根と前記スクリュー軸とが分割可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の曲がり堰用ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水や汚水からし渣や夾雑物を除去・搬送・排出して処理水を効率的に得るようにした曲がり堰用ろ過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に下水道では、雨天時に非特定汚染源からの夾雑物が流れ込み、下水処理場に集められない下水は、雨水吐き室から汚水とともに夾雑物が直接、河川に放流されている。その夾雑物により河川や周辺の水環境や景観を損なう状況がある。
【０００３】
そこで、合流式下水道では、雨水吐き室からの浮遊物除去を目的として、スクリーン装置が設置されてきている。そのスクリーン装置の形態はバースクリーン形、スクリュー形等であるが、特に既設の越流堰の高さを変えることなく設置できるスクリュー形は上流地域での浸水回避には有効な装置である。
【０００４】
なお、特許文献１には、筒状のケースと、スクリュー軸と、羽根体とを備え、被移送物を前記ケース内で移送するスクリューコンベアが開示されており、前記スクリュー軸は、芯材部材を屈曲可能に連結する自在継手とで構成され、前記自在継手が位置する近傍のケース部分及び羽根体は可撓可能な部材で形成されていることを特徴としている。また、前記ケースは、掘削土がヘドロや粒状であっても坑内を汚さずに排土作業を行なうための構造となっており、さらに、前記スクリュー軸の自在継手が位置する近傍のケース部分及び羽根体は可撓可能な部材で形成されていることも特徴としている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１５６６７２号公報（第２，３頁。図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来、ろ過装置の設置場所は、過去に造られた使用中の越流堰に取り付けることが大部分であり、その堰は直線でない場合が多いため、取り付けに際しては、既設の堰を改造したり、新たに造り直すなどの対策が必要になるという課題があった。さらに直線でない堰に、直線構造のろ過装置を取り付けた場合には、既設堰の越流長と同長の越流長を装置で確保することができず、装置設置後は堰の越流水負荷が増大してしまうという課題があった。また、ろ過装置の設置場所は、スペースが狭いマンホール内が多いために装置の搬入、設置が困難な場合が多いという課題があった。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、曲がり堰に対応してろ過装置を設置することができると共に、その設置後に越流水負荷が増大することのない曲がり堰用ろ過装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、狭いスペースへの搬入、設置が容易な曲がり堰用ろ過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る曲がり堰用ろ過装置は、夾雑物を掻き寄せるスクリュー羽根と、前記スクリュー羽根を駆動するスクリュー軸と、処理水を排出するスクリーンとからなる曲がり堰用ろ過装置において、前記スクリーンを穴明き構成としたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る曲がり堰用ろ過装置は、前記スクリュー軸が軸ピースと可撓性軸継手とからなることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る曲がり堰用ろ過装置は、前記スクリュー軸が可撓部材からなることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る曲がり堰用ろ過装置は、前記スクリュー羽根と前記スクリュー軸とが分割可能な構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、次のような種々の優れた効果が得られる。
（１）スクリーンを穴明き構造としたことにより、夾雑物の排除と処理水を得ることが同時に実現できるという効果がある。
（２）スクリーンを曲がり堰に対応して設置可能としたので、既設の堰形状に合わせてスクリーンを設置することが可能となり、このため、土木構造物を改造する必要が無くなるという効果がある。
（３）スクリーンを曲がり堰に対応して設置可能としたことにより、既設の堰形状に合わせてスクリーンを設置することが可能となるため、土木構造物の改造に伴う水路形状の変更、デッドスペース等が無くなるという効果がある。
（４）スクリーンを曲がり堰に対応して設置可能としたことにより、既設の堰形状に合わせてスクリーンを設置することが可能となるため、土木構造物の改造に伴う工事コストが不要となるという効果がある。
（５）スクリーンを曲がり堰に対応して設置可能としたことにより、既設の堰形状に合わせてスクリーンを設置することが可能となるため、既設堰長と同じ越流負荷が得られるという効果がある。
（６）スクリュー羽根とスクリュー軸とを分割可能な構造としたことにより、それらを狭い搬入口でも容易に搬入可能となり、さらに狭い場所での設置工事が容易になるという効果がある。
（７）スクリュー羽根とスクリュー軸およびスクリーンを分割構造とすることも可能であり、設置場所毎に形状、長さが異なる曲がり堰用ろ過装置の設計製作がユニット化され、設計制作が容易になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による曲がり堰用ろ過装置を設置した状態の雨水吐き室を破断して示す斜視図である。
図１において、雨水吐き室１０は既設の曲がり堰１１によって上流側１０Ａと下流側１０Ｂとに仕切られている。雨水吐き室１０の上流側１０Ａには、流入管渠１２，１３と遮集管渠１４が接続され、下流側１０Ｂには放流管渠１５が接続されている。かかる雨水吐き室１０の曲がり堰１１には、曲がり堰用ろ過装置２１が設置されており、この曲がり堰用ろ過装置２１の詳細な構造については後述する。また、雨水吐き室１０には、前記曲がり堰用ろ過装置２１の駆動装置（モータ等）２９を制御する制御盤（図示せず）を内蔵した防水端子箱１７が設置されている。さらに、前記雨水吐き室１０の外部には住宅用鋼管引込小柱１８が設置してある。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態１による曲がり堰用ろ過装置２１の詳細な構造について説明する。
図２は本発明の実施の形態１による曲がり堰用ろ過装置のスクリュー羽根とスクリュー軸の分解概略図、図３は図１中の曲がり堰用ろ過装置のスクリュー羽根とスクリュー軸の部分図、図４は図１中のスクリーンとスクリュー羽根とスクリュー軸（軸ピースと可撓性継手）の１ピッチ分の分割図、図５は図３のＡ−Ａ線断面図、図６は図３のＢ−Ｂ線断面図、図７はスクリーンとスクリュー羽根とスクリュー軸の（曲率半径３６００ｍｍ）軸方向断面図である。
前記ろ過装置２１は、前記曲がり堰１１の下流側壁面に沿って設置され夾雑物を捕捉するとともに処理水を排出するスクリーン２２と、このスクリーン２２内に組み付けられて夾雑物を軸方向一端側に掻き寄せるスクリュー羽根２３と、このスクリュー羽根２３のスクリュー軸２４とを備え、それらのスクリーン２２とスクリュー羽根２３とスクリュー軸２４はそれぞれ分割可能な構造となっている。なお、前記スクリュー羽根２３の末端側には、スクリュー軸２４に連動して掻き寄せ夾雑物を前記曲がり堰１１の上流側１０Ａに戻すスクレーパ３０（図７参照）が設置してある。なお、前記スクリュー羽根２３の外周にブラシ３５を付けることも良い。また、前記スクリュー羽根２３はスクリュー軸２４に、全体に見ると螺旋の形状に設けてある。
【００１５】
さらに詳しく説明すると、前記スクリーン２２は多数のスクリーン穴を有する穴明き構造となっているもので、例えばパンチングメタルによって、図５、図６に示すように、流入管渠側の水位に影響がないなら、半円状にスクリューに沿って構成し、さらに放流管渠側を立ち上げた形状としているが、流入管渠側の水位に影響があるようなら、断面半円形状に形成するものである。このようなスクリーン２２の高さは流入管渠側の水位に影響がないように、流入側の動水位と同等または低い位置、すなわち、雨天時の流入水位と同等または低い位置に設定される。これは、スクリーン２２の上端の高さが雨水吐き室１０の上流側１０Ａの流入水位と同等または低くなるようにスクリーン２２を雨水吐き室１０の曲がり堰１１に設置する構成としたものである。また、スクリーン２２の設置には、前記曲がり堰１１の後ろ（下流側）にスペースがあればよく、曲がり堰１１の高さを調整する必要はない。
【００１６】
前記スクリーン２２の直径は、３００、５００、７００ｍｍなど任意に対応でき、長さについても１、１．５、３ｍなど堰の長さにより任意に対応できる。また、スクリーン２２のパンチング穴は、３ｍｍ穴径、４．５ｍｍピッチ、４ｍｍ穴径、５．５ｍｍピッチ、６ｍｍ穴径、８ｍｍピッチで千鳥状配列とするが、越流水の通過が可能で、強度が保証されれば、穴寸法とピッチは自由であり、平行並列としてもよい。
【００１７】
前記スクリュー羽根２３とスクリュー軸２４は、図２〜図４に示すように、例えば前記スクリュー羽根２３の１ピッチ毎に複数分割されている。ここで、説明の都合上、スクリュー羽根２３の１ピッチ毎に分割されたスクリュー軸２４は軸ピース２４Ａ，２４Ｂとし、それらの軸ピース２４Ａ，２４Ｂと一体の１ピッチのスクリュー羽根を２３Ａ，２３Ｂとして説明する。
前記軸ピース２４Ａ，２４Ｂは可撓性継手２５によって着脱可能に連結されるようになっている。その可撓性継手２５は、一方の軸ピース２４Ａの被接続端面の中心部に一体に設けられた半球状の中心凸部２６と、この中心凸部２６を取り囲むように前記軸ピース２４Ａの被接続端面に突設された複数のトルク伝達ピン２７と、他方の軸ピース２４Ｂの被接続端部に一体突設されたトルク伝達フォーク２８と、前記両軸ピース２４Ａ，２４Ｂの被接続端間に介在させるゴム等の可撓部材３１との組み合わせによって構成することで動力伝達している。
【００１８】
前記可撓部材３１は、この外周に形成された凹凸部３１ａ，３１ｂと、その凸部３１ｂに設けられた軸方向の貫通孔３１ｃと、前記一方の軸ピース２４Ａとの対向面側に設けられた中心凹部３１ｄとを有している。このように構成された可撓部材３１は、その外周凸部３１ｂの各貫通孔３１ｃに一方の軸ピース２４Ａのトルク伝達ピン２７が差し込まれ、かつ中心凹部３１ｄに前記中心凸部２６が嵌め込まれ、また、他方の軸ピース２４Ｂのトルク伝達フォーク２８が外周凹部３１ａに嵌め込まれることによって、前記両方の軸ピース２４Ａと２４Ｂの相互を屈曲可能に連結するものである。このようにして軸ピース２４Ａ，２４Ｂの相互が連結されたとき、それらの軸ピース２４Ａ，２４Ｂと一体の１ピッチ毎のスクリュー羽根２３Ａ，２３Ｂは、それぞれの周方向端部が図２中にスクリュー羽根重ね代Ｈで示すようにオーバーラップするようになっている。軸ピースが曲率している近傍に、前記スクリーン２２に取り付けられたスクリュー押え３２（図６参照）が配置してあることが望ましいが、設置のつごうでは、他の部分に配置してもよい。
【００１９】
次に動作について説明する。
流入管渠１２，１３から雨水吐き室１０の上流側１０Ａに流入した汚水（雨水等）は、遮集管渠１４に向かう流れと曲がり堰１１を越える流れとに分流される。曲がり堰１１を越えた汚水は曲がり堰用ろ過装置２１に流れ込む。この状態において、防水端子箱１７に内蔵された制御盤（図示せず）からの制御信号でモータ２９が駆動され、これにより、スクリュー軸２４と一体にスクリュー羽根２３が回転し、スクリーン２２内に流入した流入水に含まれる夾雑物がスクリーン２２で捕捉される。スクリーン２２で捕捉された夾雑物は、スクリュー羽根２３により軸方向に移送されて末端側のスクレーパ３０により曲がり堰１１の上流側に戻され、遮集管渠１４へと流れる。一方、スクリーン２２内に流入した流入水は、当該スクリーン２２に明けられた穴を通過し処理水として放流管渠１５に流れる。
【００２０】
以上において、可撓性継手２５としては、ゴム軸継手や自在継手など、可撓可能で使用に耐える強度があれば一般的な軸継手を用いることができる。なお、スクリュー軸２４が可撓部材で構成されることも排除する対象物によっては可能となる。
また、可撓部材２９としては、例えば、天然ゴムや、合成ゴム、或は、可撓性を有する合成樹脂等を用いることができる。なお、可撓性継手２５は、可撓部材２９以外を鋼材としたが、しかし、共に可撓可能な部材で形成しても使用に耐える強度があればよい。
スクリュー羽根２３は鋼材で製作しており、滑らかに重なることで分割可能に構成したが、スムーズに夾雑物を排除でき、かつ分割できる構造ならどのようなものでもよい。また、スクリュー羽根２３全体を可撓性部材で形成することも可能であるが、この場合、夾雑物を排除するのに必要な強度と、曲率構造を可能とするのに必要な撓みを得ることができる可撓部材を用いる。さらに、本発明の実施の形態では、スクリュー羽根２３を駆動する場合のスクリュー羽根２３の揺れや飛び出しを押さえるべく前述のようにスクリュー押え３２を設けたことも特徴である。
【００２１】
また、前記実施の形態１では、スクリーン２２も鋼材で制作し、それを分割可能に形成して、設置場所への搬入および設置を容易としたが、その組立設置時に一体となるように加工した。このようなスクリーン２２に用いる部材としては、鋼材全面に穴を明けて用いたが、スリットなど処理水を容易に通過させる形状なら、丸い穴に限るものでなく、スリットを明けたり、斜めにスリットを明けたりしてもよい。
【００２２】
さらに、前記実施の形態１では、曲がり堰用ろ過装置２１の曲率構造を可能とするため、スクリュー羽根２３は１ピッチ毎の分割構造としたが、１／２ピッチ、１／３ピッチ毎に分割することも可能であり、大きな曲がりに対応可能な分割構造にもできる。このことは、スクリュー羽根２３においても同様であり、そのスクリュー羽根２３と前記スクリュー軸２４は、どのような曲がり形状の堰にも対応できるものである。
【００２３】
以上説明した実施の形態１によれば、スクリーン２２を穴明きで且つ複数に分割可能な構造とし、そのスクリーン２２内に設置するスクリューのスクリュー軸２４とスクリュー羽根２３を、スクリュー羽根２３の１ピッチ毎に分割し、分割したスクリュー軸２４Ａと２４Ｂを可撓性継手２５で連結するとし共に、その連結状態では、分割スクリュー羽根２３Ａと２３Ｂの周方向端部がオーバーラップするように曲がり堰用ろ過装置を構成したので、その曲がり堰用ろ過装置を曲がり堰１１のに対応した曲率に組み立てて（堰形状に合わせて）設置するが可能となり、このため、土木構造物を改造する必要が無く、水路形状の変更、デッドスペース等が無く、また、土木構造物の改造に伴う工事コストが不要となるという効果がある。さらには、前述のように曲がり堰１１の形状に合わせた設置が可能となるため、越流負荷を自在に変更できるという効果がある。さらに、スクリュー軸２４とスクリュー羽根２３が分割可能で、かつスクリーン２２も分割可能であるので、それらを分解することにより、狭い搬入口でも搬入が可能となり、さらに狭い場所での設置工事が容易となり、設置場所毎に形状、長さが異なるろ過装置の設計製作がユニット化され、その設計が容易になるという効果がある。
【００２４】
なお、スクリュー軸２４の可撓性継手２５は、スクリュー軸２４の一部に一カ所以上用いても、スクリュー軸２４全体に複数ヵ所用いてもよい。それに対応するスクリュー羽根２３についても分割可能に形成するとよい。
【００２５】
実施の形態２．
図８（Ａ）は本発明の実施の形態２による曲がり堰用ろ過装置が備えた動力伝達ピースとスクリュー羽根を示す平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
この実施の形態２では、スクリュー軸がないスクリュー羽根２４Ａ，２４Ｂを用いた構造の曲がり堰用ろ過装置２１としたもので、その曲がり堰用ろ過装置２１の曲率構造を可能とする手段として、動力伝達ピース３３により動力伝達が可能な構造としたものである。すなわち、この実施の形態２では、１ピッチ毎に分割されたスクリュー羽根２３Ａ，２３Ｂにおいて、その一方のスクリュー羽根２３Ａに周方向端部に動力伝達ピース３３の一方端部を溶接等により固着し、他方のスクリュー羽根２３Ｂの周方向端部に前記動力伝達ピース３３の他方端部をビス３４で遊びが生じるように連結したものである。なお、前記動力伝達ピース３３は、その両端部を前記各スクリュー羽根２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの周方向端部にビス３４でそれぞれに遊びが生じるように連結してもよい。また、スクリュー羽根２３Ａ，２３Ｂ全体を可撓性部材で形成して行うことも可能である。この場合、スクリーン２２内に流入した流入水に含まれる夾雑物を排除するのに必要な強度と、曲がり堰用ろ過装置２１の曲率構造を可能とするのに必要な撓みを得ることができる可撓性部材を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１による曲がり堰用ろ過装置を設置した状態の雨水吐き室を破断して示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１による曲がり堰用ろ過装置のスクリュー羽根とスクリュー軸の分解概略図である。
【図３】図３は図１中の曲がり堰用ろ過装置のスクリュー羽根とスクリュー軸の部分図である。
【図４】図１中のスクリーンとスクリュー羽根とスクリュー軸（軸ピースと可撓性継手）の１ピッチ分の分割図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図の断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】スクリーンとスクリュー羽根とスクリュー軸の軸方向断面図である。
【図８】図８（Ａ）は本発明の実施の形態２による曲がり堰用ろ過装置が備えた動力伝達ピースとスクリュー羽根を示す平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  雨水吐き室
１０Ａ  上流側
１０Ｂ  下流側
１１  曲がり堰
１２，１３  流入管渠
１４  遮集管渠
１５  放流管渠
１７  防水端子箱（制御盤）
１８  住宅用鋼管引込小柱
２１  曲がり堰用ろ過装置
２２  スクリーン
２３，２３Ａ，２３Ｂ  スクリュー羽根
２４  スクリュー軸
２４Ａ，２４Ｂ  軸ピース
２５  可撓性継手
２６  中心凸部
２７  トルク伝達ピン
２８  トルク伝達フォーク
２９  駆動装置
３０  スクレーパ
３１  可撓部材
３１ａ，３１ｂ  凹凸部
３１ｃ  貫通孔
３１ｄ  中心凹部
３２  スクリュー押え
３３  動力伝達ピース
３４  ビス
３５  ブラシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005177691.tif 000009
【図８】
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